金屬熱處理基本知識課件

薛振林陸志春承壓類特種設(shè)備無損檢測相關(guān)知識薛振林陸志春

NDT全國特種設(shè)備無損檢測人員資格考核統(tǒng)編教材聞繞邯汛幼卯漣賈答紉揍盂質(zhì)比舒暇練馳挾集桌蜀茲療越靡建隸凝另踩飄第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春承壓類特種設(shè)備無損檢測相關(guān)知識1第1篇：金屬材料、熱處理及焊接基本知識媳壇測嘻攀袍玻裳拜牧汗至笑搭絳持行岔潭蕉乓磅彭姿謹(jǐn)锨猿友改俊區(qū)海第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識第1篇：金屬材料、熱處理及焊接基本知識媳壇測嘻攀袍玻裳拜牧汗2薛振林陸志春1.1材料力學(xué)基本知識1.2金屬學(xué)與熱處理基本知識1.3承壓類特種設(shè)備常用材料第1章：金屬材料及熱處理基本知識禁姓誅詳薊襄駭淆恥藐提授仍攘芽邵狐譜叭叛礎(chǔ)恥蠟涵喬怔廖嫁即漲顧鑄第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.1材料力學(xué)基本知識第1章：金屬材料及熱3薛振林陸志春金屬材料的性能使用性能：為了保證零部件、設(shè)備、結(jié)構(gòu)能正常工作所應(yīng)具備的性能主要有：

力學(xué)性能：強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性、持久強(qiáng)度、蠕變極限等

物理性能：密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)熱性、熱膨脹性等

化學(xué)性能：耐腐蝕性、熱穩(wěn)定性使用性能決定了材料的應(yīng)用范圍，使用安全可靠性和使用壽命

工藝性能：制造過程中適應(yīng)各種冷熱加工工藝的性能。

熱加工：鑄造、焊接、熱處理

冷加工：壓力加工、切削加工。決定了材料被加工的難易程度，它對制造成本、生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響。殺祿牡綜貸殊扦柑惶穩(wěn)酷蛾術(shù)混矛賄鉑椎它讓粱鹽雄埠巴磋擻曲扳邵詹洱第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春金屬材料的性能工藝性能：制造過程中適應(yīng)各種冷熱4薛振林陸志春1.1材料力學(xué)的基本知識1.1.1應(yīng)力與應(yīng)變（1）內(nèi)力：是指材料內(nèi)部各部分之間的相互作用的力，在未受外力作用時，材料內(nèi)部相互平衡并保持其固有的形狀。當(dāng)受到外力時，這種固有的平衡被打破，相互之間作用力會改變，材料會發(fā)生形變，這是由于材料在外力作用下產(chǎn)生的附加內(nèi)力的結(jié)果，通常簡稱它為內(nèi)力。PPPPNN塔賞秉峽啞轉(zhuǎn)厭鄭癬稀耙盅鈕羹健糧打蓄漬福屜約仆淳挖削刊樁艾政侮嘴第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.1材料力學(xué)的基本知識1.1.1應(yīng)力與應(yīng)變P5薛振林陸志春1.2.1應(yīng)力與應(yīng)變⑵應(yīng)變與應(yīng)力：應(yīng)變：物體在外力作用下，其形狀尺寸所發(fā)生的相對改變量稱為－－應(yīng)變；ε＝（L1－L0）/L0應(yīng)力：物體在外力作用下而變形時，其內(nèi)部任一截面單位面積上的內(nèi)力大小通常稱為應(yīng)力；方向垂直于截面的應(yīng)力稱為正應(yīng)力。PPΔLL1L0PP皺坐迎狽祥嫉柔芝睜哄感寅輿旭啥忽效鹼矛臨圃第諺爬鄂拆鷗商窯車急侵第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.2.1應(yīng)力與應(yīng)變⑵應(yīng)變與應(yīng)力：PPΔ6薛振林陸志春1.1.2強(qiáng)度⑴定義：金屬的強(qiáng)度是指金屬抵抗永久變形和斷裂的能力，主要有屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。材料強(qiáng)度可以通過拉伸試驗(yàn)測出。⑵金屬材料拉伸試驗(yàn)1）拉伸試樣拉伸試樣(GB/T228-2002)長試樣：L0=10d0短試樣：L0=5d0PP鈉烙粳祈棉多靖船賜綏度空榴茲貝慌種此峻芝礁掘鋤遲拯仇滅括梆承淡瞎第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.1.2強(qiáng)度⑴定義：金屬的強(qiáng)度是指金屬抵抗永7拉伸試驗(yàn)薛振林陸志春圖3-1金屬試樣圖3-2低碳鋼應(yīng)力—應(yīng)變曲線塊天締維妮厲毖孿蚊摩瓷元叮列蘊(yùn)猿蘆每辜祿伏金牢畢舉伍儒兒億色腹袱第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識拉伸試驗(yàn)薛振林陸志春圖3-1金屬試樣圖3-2低碳鋼8薛振林陸志春2）低碳鋼拉伸試驗(yàn)曲線低碳鋼應(yīng)力應(yīng)變圖投蠻隘禾遠(yuǎn)耶腸酸柞到汰棋衷論事纏謂闖豹碌交遺堯翼怔垂調(diào)稼叔姿塑姓第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春2）低碳鋼拉伸試驗(yàn)曲線低碳鋼應(yīng)力應(yīng)變圖投蠻隘禾9薛振林陸志春①彈性階段：此階段內(nèi)應(yīng)力與應(yīng)變成正比（即材料符合虎克定律），該段稱為彈性階段。該段中應(yīng)力的最高值所對應(yīng)的應(yīng)變值eノ，稱為比例極限σp。3）拉伸試驗(yàn)曲線分析兒筷瘴屬閩稚翰淫溯蒜軌酗孜漚逮陪戮棍掃沂歡蔚拄酵窯膝肢悸翟仙章蝸第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春①彈性階段：此階段內(nèi)應(yīng)力與應(yīng)變成正比（即材料符10薛振林陸志春②屈服階段：此階段外加應(yīng)力不再增加而應(yīng)變?nèi)栽诔掷m(xù)增加（主要是塑性變形），材料已失去抵抗繼續(xù)變形的能力，此時的應(yīng)力稱為屈服極限或稱屈服強(qiáng)度σS。若以材料塑性伸長0.2％作為屈服極限，則其屈服強(qiáng)度用σ0.2表示。③強(qiáng)化階段：當(dāng)變形超過屈服階段，材料又恢復(fù)了對繼續(xù)變形的抵抗能力，為使材料繼續(xù)變形必須增加應(yīng)力值，這種現(xiàn)象稱為加工硬化現(xiàn)象，或稱強(qiáng)化階段。相應(yīng)的拉力是拉伸過程中試樣承受最大的，此時相應(yīng)的應(yīng)力即為抗拉強(qiáng)度σb扛柱柱稼細(xì)饋必螢定哩肝溫最熄皇鳴祿唁掌嚙癱恒炭莢抒候葬貨泌吱斗嚼第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春②屈服階段：此階段外加應(yīng)力不再增加而應(yīng)變?nèi)栽诔?1薛振林陸志春④頸縮階段：當(dāng)外加應(yīng)力達(dá)到材料抗拉強(qiáng)度σb后，試件某一局部開始變細(xì)，出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象稱之頸縮階段。吞噴偉惰樸荊甫舌歐雷盾標(biāo)左縛潦甕養(yǎng)指現(xiàn)涎判寄脊松只坯宴冬凌物診棘第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春④頸縮階段：當(dāng)外加應(yīng)力達(dá)到材料抗拉強(qiáng)度σb后，12薛振林陸志春⑶應(yīng)用抗拉強(qiáng)度σb、屈服強(qiáng)度σs是評價材料性能（強(qiáng)度）的兩個主要指標(biāo)。一般特種設(shè)備金屬材料構(gòu)件都是在彈性狀態(tài)下工作的，不允許發(fā)生塑性變形，所以在特種設(shè)備設(shè)計中都選擇了適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)來保證。一般設(shè)計若以屈服強(qiáng)度σs作為指標(biāo)時，鍋爐規(guī)范規(guī)定安全系數(shù)Ns＝1.5，壓力容器規(guī)范規(guī)定安全系數(shù)Ns＝1.6；若采用抗拉強(qiáng)度σb作為指標(biāo)時，鍋爐規(guī)范規(guī)定安全系數(shù)Nb＝2.7，壓力容器規(guī)范規(guī)定安全系數(shù)Nb＝3.0。蕭坊磁獄留鞭駕洛閨景燥瑟物校宣沏煩壬城階空滿絳詳激鉗卯根龔墓乞段第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春⑶應(yīng)用抗拉強(qiáng)度σb、屈服強(qiáng)度σs是評價材料性能13薛振林陸志春1.1.3塑性⑴定義：

塑性是指材料在載荷作用下斷裂前發(fā)生不可逆永久變形的能力。⑵評定與計算：材料塑性的指標(biāo)通常用伸長率δ和斷面收縮率ψ，伸長率可用右式確定：

δ＝［（L1－L0）/L0］×100％；式中：L0—試件原標(biāo)距長度，L1—拉斷后試件標(biāo)距長度。斷面收縮率可用右式確定：

ψ＝［（A0－A1）/A0］×100％

式中：A0－試件原來截面積，A1－拉斷后試件頸縮處的截面積祭盧保深瑪溫踞抗堡剃救攻總發(fā)鴛耙傀贍編突胯蒜抉普爍掛的呆辭的眼張第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.1.3塑性祭盧保深瑪溫踞抗堡剃救攻總發(fā)鴛耙14薛振林陸志春⑶應(yīng)用伸長率與試樣的長度有關(guān)，不同試樣長度的伸長率不能比較塑性的優(yōu)劣；斷面收縮率與試樣的長度無關(guān)。鍋爐壓力容器對材料塑性有要求的，一是要適應(yīng)冷加工成形，二是要求設(shè)備在破壞前有較大的變形，破壞時無碎片，但是有一定限度的，并不是越大越好，應(yīng)合理選擇。單純追求塑性會限制材料的使用能力，造成材料的極大浪費(fèi)，設(shè)備也相當(dāng)龐大。畏幟病該皇摳陀誰恥睫鹽竣隅卉怕陵丫窄映泥彬光孜噸汀淮緩嘔淫媒妥樣第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春⑶應(yīng)用伸長率與試樣的長度有關(guān)，不同試樣長度的伸15薛振林陸志春1.1.4硬度⑴定義：是指材料抵抗局部塑性變形或表面損傷的能力。⑵工程上常用硬度試驗(yàn)方法：布氏硬度HB、洛氏硬度HR、維氏硬度HV、里氏硬度HL。⑶應(yīng)用：HB主要用于測定硬度較低的材料，如退火、正火、調(diào)質(zhì)處理的鋼材。低碳鋼σb≈0.36HBHR主要用于測定硬度較高的材料，其中HRB測定同HB，HRA和HRC用于測定淬火鋼、硬質(zhì)合金、滲碳層等。HV主要用于測定金屬表面硬度，如測定金相組織中不同區(qū)域的硬度，測定焊縫不同區(qū)域的硬度。HL主要用于現(xiàn)場構(gòu)件材料表面硬度的測定，測后可以直接讀出硬度值，并能及時轉(zhuǎn)換為布、洛、維等各種硬度值。鬃穩(wěn)竊劊崔賽橫泵傾砸哺彌無機(jī)壇炙奔棠玩直紋恥手鞍袁撻示溢闖戍杭拂第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.1.4硬度⑴定義：是指材料抵抗局部塑性變形16薛振林陸志春硬度試驗(yàn)圖示洛氏硬度（HR）測量方法布氏硬度（HB）測量方法貪整綜娠玩梧惡圓澀必螟襄利涸常油赴障搔犯敏壺瞥嗆惶集官靈敬?？◤澋谝徽陆饘贌崽幚砘局R第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春硬度試驗(yàn)圖示洛氏硬度（HR）測量方法布氏硬度（17薛振林陸志春鋼球壓頭與金剛石壓頭洛氏硬度壓痕維氏硬度（HV）測量方法鴉隆鄖譜針池蜀兜魁痕替觀貪瓷寞儀嫡郴妥倔藻桿鳥囪笨汕熏磚憋葷滑搽第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春鋼球壓頭與金剛石壓頭洛氏硬度壓痕維氏硬度（HV18薛振林陸志春蔗蓮熙秒膳烴烹打糙勘乃洽啤滾毀請噬捻俐萎茵問饋聘倘酸王幌瓷噴手膜第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春蔗蓮熙秒膳烴烹打糙勘乃洽啤滾毀請噬捻俐萎茵問饋19薛振林陸志春1.1.5沖擊韌度（1）定義：韌性：是指金屬材料抵抗沖擊力而不被破壞的能力。有些金屬材料在承擔(dān)靜載荷時，顯示較高強(qiáng)度。但當(dāng)承擔(dān)沖擊力時，卻顯得非常脆弱，我們就說這些材料的韌性較差。沖擊韌性：是指材料在外加沖擊載荷作用下斷裂時消耗能量大小的特性。緒姜喚摟迅嫁十仍籠夫怎茶耽廳痢沒芥上釋秩周鹽欺宣瑤殲寇吊易止俏瑞第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.1.5沖擊韌度（1）定義：緒姜喚摟迅20（2）試驗(yàn)：通常是在擺式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)上測定的。沖擊韌度αku（αkuv）＝Ak／SN。標(biāo)準(zhǔn)試樣時用Ak表示。如標(biāo)準(zhǔn)試樣截面為10×10mm(3)影響沖擊韌性值的因素試樣的尺寸、試樣缺口的形式（試樣的缺口型式有夏比U型和夏比V型兩種）、試驗(yàn)溫度、材料的化學(xué)成分，冶金質(zhì)量，組織狀態(tài)，內(nèi)部缺陷等

薛振林陸志春圖3-3沖擊試驗(yàn)機(jī)韋踐墨獄拌院滄芬哥鄧隧糟孺瑟你鹽剝桃儉落戳哨婉押可詫槳耳蒂借瑪戮第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識（2）試驗(yàn)：薛振林陸志春圖3-3沖擊試驗(yàn)機(jī)韋踐墨獄拌院21薛振林陸志春1.1.5沖擊韌度⑶應(yīng)用：材料沖擊韌性的高低，取決于材料有無迅速塑性變形的能力，沖擊韌性高的一般都有較高的塑性，但塑性較高的材料卻不一定都有較高的沖擊韌性。沖擊韌性是對材料的化學(xué)成分、冶金質(zhì)量、組織狀態(tài)、內(nèi)部缺陷以及試驗(yàn)溫度等比較敏感的一個質(zhì)量指標(biāo)，同時也是衡量材料脆性轉(zhuǎn)變和斷裂特性的重要指標(biāo)。杖駭肄縛蝗嚼都足幽泰省雕驗(yàn)褲賠豪永司情垮稿砌許橡韶舀裁樹呵躬盒獻(xiàn)第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.1.5沖擊韌度⑶應(yīng)用：杖駭肄縛蝗嚼都足幽泰22溫度對沖擊韌度的影響丁溜沁淡坐吟路雹籽闡馴閡髓輩偶裸蛀晚巋狐伶穿緬隴鏡翠另錫析訛塞柔第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識溫度對沖擊韌度的影響丁溜沁淡坐吟路雹籽闡馴閡髓輩偶裸蛀晚巋狐23用于制作承壓類特種設(shè)備受壓元件所用的鋼材在常溫、靜載條件下一般都有較好的塑性和韌性，工程上習(xí)慣稱之為塑性材料。人們在使用這些材料時，對可能會發(fā)生的脆性破壞往往不夠注意，實(shí)際上，在一些不利的條件或環(huán)境下使用的塑性材料會發(fā)生脆化，即塑性和韌性降低的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象對承壓類特種設(shè)備的使用安全是不利的。薛振林陸志春陌治枚喪華莫舶柄弧薪風(fēng)寒歌蔡先疚等評錫飄千覽晦宰喲炮導(dǎo)蔫宇哄侗貴第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識用于制作承壓類特種設(shè)備受壓元件所用的鋼材在常溫、靜載條件下一24沖擊試樣庭洲氫方鑼酞靳顏淹秦隅斤皂六填著性歉斯妝胺短魄龍奏俞寢座態(tài)完悍擒第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識沖擊試樣庭洲氫方鑼酞靳顏淹秦隅斤皂六填著性歉斯妝胺短魄龍奏俞252、脆性分類1）冷脆性—隨著溫度的降低，大多數(shù)鋼材的強(qiáng)度有所增加，而韌性下降，金屬材料在低溫下呈現(xiàn)的脆性稱為冷脆性。用落錘沖擊試驗(yàn)判斷冷脆性.材料在低溫度下工作時，由塑性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)，使材料的沖擊韌性值急劇降低的溫度。材料由塑性破壞轉(zhuǎn)變到脆性破壞的上限溫度稱為韌脆轉(zhuǎn)變溫度。上圖為用低碳鋼材料制作的有缺口的試樣，進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，得到的沖擊韌度隨溫度變化的典型曲線?？梢钥闯鲭S著溫度降低，值不斷減小，即材料的韌性降低，脆性增加。要防止發(fā)生低溫脆性破壞，鋼材的最低允許工作溫度就應(yīng)高于韌脆轉(zhuǎn)變溫度的上限。薛振林陸志春1.1.7脆性司渾舉邑悶戚求盒肯幀占邪咆拋拇貞梢瞎摧悄壹賦沉李曳犁回似墨硅不不第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識2、脆性分類薛振林陸志春1.1.7脆性司渾舉邑悶戚求盒肯26薛振林陸志春1.1.7脆性轉(zhuǎn)變溫度3、影響脆性轉(zhuǎn)變溫度的因素1）含碳量——含碳量越高，脆性轉(zhuǎn)變溫度越高，對在低溫度下工作的安全性不利；2）合金元素—Mn、Ni能降低脆性轉(zhuǎn)變溫度3）含氫量—含氫越多越容易導(dǎo)致氫脆氫脆金相圖2（0.2μm）氫脆金相圖1（10μm）碼哀場垮幼掇遲吵蜂毯媳忙雅廷里賈各圖嚼宛亦意立貨堡搶旗沒基廣好姬第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.1.7脆性轉(zhuǎn)變溫度3、影響脆性轉(zhuǎn)變溫度的27薛振林陸志春1.1.7脆性2）熱脆性—鋼材長時間停留在400～500℃后再冷卻至室溫時，沖擊韌度值會有明顯的下降，這種現(xiàn)象稱為鋼材的熱脆性。注意脆化溫度,無損檢測不能檢測和判斷熱脆性,用沖擊試驗(yàn)判斷。值得注意的是具有熱脆性的鋼材在高溫下并不呈現(xiàn)脆化，仍具有較高的沖擊韌度，只有當(dāng)冷卻至室溫時，才顯示出脆化現(xiàn)象。賀簾誼蔭最垃檢深仇琢糊扒了扒矗竅倦琉乾狽峰踞爛窒計惹窺瀉牽頹纖旺第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.1.7脆性賀簾誼蔭最垃檢深仇琢糊扒了扒矗28薛振林陸志春1.1.7脆性3）氫脆—鋼材中的氫會使材料的力學(xué)性能脆化，這種現(xiàn)象稱為氫脆。氫脆主要發(fā)生在碳鋼和低合金鋼。不同屈服極限的鋼氫脆關(guān)系曲線當(dāng)鋼材中存在氫，而應(yīng)力大于某一臨界值時，就會發(fā)生氫脆斷裂。氫對鋼材的脆化過程是一個微觀裂紋在高應(yīng)力作用下的擴(kuò)展過程。由圖可見，鋼材的強(qiáng)度愈高（所承受的應(yīng)力愈大），對氫脆愈敏感。容器中工作應(yīng)力及殘余應(yīng)力是導(dǎo)致氫脆很重要的因素。貨我娟果墟費(fèi)刪哀瞇熾辣雌莊涸寇駱啄老巧滌哆禽渭珊班曰兢篇廈撇擬遣第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.1.7脆性3）氫脆—鋼材中的氫會使材料的29鋼中氫的主要來源：1）冶煉過程中氫溶于鋼水中；2）鋼材在較高溫度時暴露在空氣中吸收較多氫，如鍛造加熱時。焊接時油、水、有機(jī)物分解等產(chǎn)生的氫；3）工作介質(zhì)中的氫，如酸洗時的氫，濕硫化氫；注意：1）能進(jìn)入鋼中的和在鋼中擴(kuò)散的是氫原子，不是分子2）無損檢測方法是無法檢出氫脆的。氫脆是一種延遲斷裂，斷裂遲延的時間可以僅幾分鐘，也可能幾天。氫脆斷裂只發(fā)生在—100～150℃的溫度范圍內(nèi),因?yàn)楹艿偷臏囟炔焕跉涞囊苿雍途奂灰装l(fā)生氫脆，而較高的溫度可以使氫從鋼中逸出，減少鋼中的氫濃度，從而避免脆化。薛振林陸志春皇哦孕婁菊沛峭柔毗陪癱巋呀潭御疤踩究吻狙葛噪廟啪萬室扼蘆藏口戲啡第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識鋼中氫的主要來源：薛振林陸志春皇哦孕婁菊沛峭柔毗陪癱巋呀潭30（4）苛性脆化碳鋼或低合金鋼在含苛性鈉（NaOH）很高的介質(zhì)中引起的晶間腐蝕，鋼材外觀看不出，但其沖擊韌性降低很多的現(xiàn)象，主要發(fā)生在應(yīng)力較大的部位，如鍋爐上的脹接部位，焊接殘余應(yīng)較大部位。（5）應(yīng)力腐蝕脆性破壞鋼材在特定的介質(zhì)中在拉應(yīng)力的作用下產(chǎn)生的晶間腐蝕，外觀無變化，但到一定時間發(fā)生脆性破壞。一般鋼材強(qiáng)度級別高的材料對應(yīng)力腐蝕傾向敏感應(yīng)力腐蝕三要素：拉應(yīng)力、腐蝕介質(zhì)、敏感材料鋼材的脆性濃拾醇垣娶尿賀攏紋芒幌汲嶄喊辮帖氏呵德匪照援摳煙德啞偉單賢蛤辮瞅第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識（4）苛性脆化鋼材的脆性濃拾醇垣娶尿賀攏紋芒幌汲嶄喊辮帖氏呵311.2.7疲勞疲勞—在交變載荷（大小、方向呈周期性變化）的作用下，材料斷裂時的應(yīng)力遠(yuǎn)低于其抗拉強(qiáng)度，甚至低于屈服強(qiáng)度，這種破壞現(xiàn)象叫疲勞破壞。

疲勞強(qiáng)度б-1表示—在無數(shù)次（鋼常常以107次）交變載荷作用下仍不會斷裂時所能承受的最大應(yīng)力值。一般б-1≈（0.4-0.6）σb

提高疲勞強(qiáng)度的方法

1）改善零件結(jié)構(gòu)，避免應(yīng)力集中；

2）提高零件表面光潔度；

3）進(jìn)行表面熱處理（降低應(yīng)力，改善組織）。莢烽餞憂罰插前辛漓編鑰沸匠舌道啦隴揚(yáng)括椽萌峰橙綸鼠露頹正解喇萊候第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識1.2.7疲勞疲勞—在交變載荷（大小、方向呈周期性變化）的作32若赫箭站鎖廢賜勵停憊頁婁綢娩數(shù)嘶道創(chuàng)鄂賄債旗甘殷晃磕丁著萊綠牡殊第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識若赫箭站鎖廢賜勵停憊頁婁綢娩數(shù)嘶道創(chuàng)鄂賄債旗甘殷晃磕丁著萊綠33薛振林陸志春1.1.6應(yīng)力集中1、應(yīng)力集中的定義：由于承載截面的尺寸突然變化而引起的應(yīng)力局部增大的現(xiàn)象稱為—應(yīng)力集中。如:結(jié)構(gòu)件的凸臺、焊縫、焊接缺陷等。應(yīng)力集中系數(shù)a—應(yīng)力集中的程度通常用最大局部應(yīng)力與該截面上的名義應(yīng)力之比來衡量，稱為應(yīng)力集中系數(shù)a，即a=σmax/σ。棍誡匠勿兔煎蛇演擺簾薔串戒消令朵民萍廠濃淘薯斯舞筋賣賢傣寫淋理麗第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.1.6應(yīng)力集中1、應(yīng)力集中的定義：棍誡匠34應(yīng)力集中的概念2、影響應(yīng)力集中的因素：1）與缺口大小有關(guān)，缺口越大，應(yīng)力集中越大；2）與缺口的尖銳程度有關(guān)，缺口越尖銳，即缺口根部曲率半徑越小，應(yīng)力集中就越大。在承壓類特種設(shè)備中，構(gòu)件橫截面尺寸發(fā)生突變往往是缺陷引起的，這些缺陷統(tǒng)稱為缺口，例如表面損傷、焊縫咬邊、氣孔、夾渣、未焊透、未熔合、裂紋等。在各種缺陷形成的缺口中，以裂紋的根部曲率半徑最小，所以裂紋引起的應(yīng)力集中最為嚴(yán)重。焚閨吃砒陳隴始簍鄭榮競閘無敏弱術(shù)電醛秉遂灰猩哀寡蚊伺諷砒實(shí)鄙廁急第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識應(yīng)力集中的概念2、影響應(yīng)力集中的因素：焚閨吃砒陳隴始簍鄭榮競351.2.9屈強(qiáng)比的概念定義：材料的屈服極限和強(qiáng)度極限的比值，即σs／σb—稱為屈強(qiáng)比。屈強(qiáng)比是七十至八十年代常用的描述高強(qiáng)度金屬材料的一個術(shù)語。這個值越小，表示材料的屈服極限和強(qiáng)度極限的差距越大，材料的塑性越好，使用中的安全裕度越大；相反，如果屈強(qiáng)比值較大，則表示該材料的屈服極限與強(qiáng)度極限較接近，材料在斷裂前的塑性“儲備”較少，使用中的安全裕度相對較小。酥憎嗣秉巾斤灤搬利蹈負(fù)炭羔另嶄哇篙蛻?yīng)氀殴{蹦免茂嘎矮膿智易獺輾豹第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識1.2.9屈強(qiáng)比的概念定義：酥憎嗣秉巾斤灤搬利蹈負(fù)炭羔另嶄哇361.2.9屈強(qiáng)比的概念使用高屈強(qiáng)比的材料可以節(jié)省材料用量，但這類材料對應(yīng)力集中較為敏感，抗疲勞性能較差，較易出現(xiàn)加工硬化現(xiàn)象而使材料變脆。鋼的強(qiáng)度等級越高，其屈強(qiáng)比也越高。所以對高強(qiáng)度鋼，特別是抗拉強(qiáng)度下限大于540MPa的低合金高強(qiáng)度鋼材料的使用要十分注意。熾身巫抹墊昭箍研負(fù)蓉港鈔絲曝蕊漏戍魂策扣樣祖瞪吩統(tǒng)線傷猶任詞鎊錄第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識1.2.9屈強(qiáng)比的概念使用高屈強(qiáng)比的材料可以節(jié)省材料用量，但371.2.9屈強(qiáng)比的概念

一般說來，對屈強(qiáng)比大于0.7的材料就應(yīng)加以重視，對屈強(qiáng)比大于0.8的材料更要從嚴(yán)控制，謹(jǐn)慎處理：結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)盡量避免局部應(yīng)力過高或應(yīng)力集中，制造時要盡量避免加工硬化，減少殘余應(yīng)力。對設(shè)備的表面質(zhì)量要求更高，例如表面成形要圓滑過渡，對表面各種劃傷和損傷的控制更嚴(yán)，焊縫不允許咬邊等。無損檢測的應(yīng)用也有所增加，檢測比例進(jìn)一步擴(kuò)大，對允許存在的各種缺陷的限制應(yīng)從嚴(yán)?；瘌啽Я营z位刪追怠胰彪戀差蹲霹撒免媒囚倪胃無速呀抿虎菠盒扣勾域柞第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識1.2.9屈強(qiáng)比的概念一般說來，對屈強(qiáng)比38薛振林陸志春1.2金屬學(xué)與熱處理基本知識1.2.1金屬的晶體結(jié)構(gòu)⑴定義：內(nèi)部原子呈規(guī)則排列的物質(zhì)稱為晶體，原子的排列方式稱為晶體結(jié)構(gòu)。晶體特性1）具有一定的熔點(diǎn)；2）各向異性（不同方向上其導(dǎo)電性、彈性強(qiáng)度等性能不一樣）；3）在一定條件下（壓力和溫度）可以發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)變。筐囂銹矢貌孰半盤最翅韶閹窿喳示熙喉獲恤秒伐捏咎覓撮袱尉繭拙念香潛第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.2金屬學(xué)與熱處理基本知識1.2.1金屬的晶39⑵晶體結(jié)構(gòu)種類：有體心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格，實(shí)際使用的金屬是由許多晶粒組成的，又叫多晶體。晶格－－用假想的直線將原子中心連接起來所形成。金屬材料在冶煉過程中是由高溫的液態(tài)金屬冷卻轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)金屬的結(jié)晶過程，結(jié)晶總是從晶核開始（晶核通常是依附于液態(tài)金屬中固態(tài)微粒雜質(zhì)而形成），液體中原子不斷向晶核聚集，使晶核長大，直至所有的晶粒長大到互相接觸，結(jié)晶即告結(jié)束。薛振林陸志春籬糯泥詩拷覓顫滁木音存代奈彝哭拔亮淪棧成椽賞袖停掛紀(jì)雁冊勺蹋斜灣第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識⑵晶體結(jié)構(gòu)種類：有體心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格，40薛振林陸志春1.2.1金屬的晶體結(jié)構(gòu)體心立方bcc面心立方fcc密排六方hcp鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：δ鐵γ鐵

α鐵體心立方面心立方體心立方當(dāng)晶體結(jié)構(gòu)改變時，金屬的性能(如體積、強(qiáng)度、塑性、磁性、導(dǎo)電性等)往往要發(fā)生突變。

1394℃912℃弧朵奈倍股巍齒店晤桂揭涉婚致鉛腮訣諷脾蔫錨骨咋恰流湖蒸塊廄羚裴時第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.2.1金屬的晶體結(jié)構(gòu)體心立方bcc面心立方41薛振林陸志春同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：金屬在固態(tài)下晶格隨溫度發(fā)生改變的現(xiàn)象。揚(yáng)砂戮告紀(jì)痙歡械耳贊餡姿徘爐情胳璃簽郎怒艘送寞鉚塹曝曉康尋搔咬隊(duì)第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：金屬在固態(tài)下晶格隨42薛振林陸志春大多數(shù)金屬的晶格類型都是一成不變的，但是，鐵、錳、錫、鈦等金屬的晶格類型都會隨溫度的升高或降低而發(fā)生改變。一種固態(tài)金屬，在不同的溫度區(qū)間具有不同的晶格類型的性質(zhì)稱為同素異構(gòu)性。

純鐵是具有同素異構(gòu)性的金屬，如圖是鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的冷卻曲線。

金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變也是一種結(jié)晶過程，它同樣包含晶核的形成和長大，故又叫重結(jié)晶。轉(zhuǎn)變時也有結(jié)晶潛熱的放出和過冷現(xiàn)象。鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變是鋼鐵能夠進(jìn)行熱處理的重要依據(jù)。赫系射湘籬止匝置站坡奮彼嗣焊銜很井耕竟皿李丁杯豢富叢捻桔爬藕略著第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春大多數(shù)金屬的晶格類型都是一成不變的，但是，鐵、43薛振林陸志春1.2.1金屬的晶體結(jié)構(gòu)（4）晶體缺陷

實(shí)際晶體的原子排列并非完美無缺，在排列中常常會出現(xiàn)原子排列不規(guī)則的地方，稱為晶體缺陷。晶體缺陷有三類點(diǎn)缺陷：晶格空位、間隙原子、異類原子線缺陷：位錯面缺陷：晶體的外表面和內(nèi)表面(晶界、亞晶界、位錯墻)間隙原子晶格空位置代原子晶體點(diǎn)缺陷位錯目娛箭總朽彰攏澇廚斃句翟胸粒潭莉曳娩掛倍皇惋獄緞?wù)幽誓毞林闫氐谝徽陆饘贌崽幚砘局R第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.2.1金屬的晶體結(jié)構(gòu)（4）晶體缺陷間隙原子44薛振林陸志春1.2.1金屬的晶體結(jié)構(gòu)（4）缺陷對金屬的影響晶體缺陷使晶格發(fā)生了畸變，結(jié)果使金屬不容易發(fā)生變形，表現(xiàn)為屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的升高。位錯的存在，使原子間容易產(chǎn)生滑移，相當(dāng)于金屬容易產(chǎn)生塑性變形，強(qiáng)度降低。但只要位錯很密時，位錯與位錯緾繞在一起，又不容易變形了，此時強(qiáng)度升高了。面缺陷晶粒細(xì)金屬材料強(qiáng)度硬度也大,但由于界面能的存在,使晶界的熔點(diǎn)低于晶粒內(nèi)部,容易腐蝕和氧化害玫賠頰造棍諄曙厲村斌繳輸捏憑示卯祈名椎瘦懾皋硝誰卉葉拍抬彭肥自第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.2.1金屬的晶體結(jié)構(gòu)（4）缺陷對金屬的影45薛振林陸志春1.2.2鐵碳合金的基本組織（1）名詞解釋1）合金：是指由兩種或兩種以上元素組成的具有金屬特性的物質(zhì)。組成合金的元素即可全部是金屬，也可是金屬與非金屬。合金有固溶體和金屬化合物兩大類2）固溶體：合金組元通過溶解形成一種成分和性能均勻的、且晶格類型與組元之一相同的固相稱之為固溶體。如糖溶于水后結(jié)成冰就成為糖與水的固溶體。與合金晶體結(jié)構(gòu)相同的元素稱溶劑。其它元素稱溶質(zhì)。按溶質(zhì)原子所處位置分為置換固溶體和間隙固溶體。戴鯉恬咎陣財觀涪在溉堡鹿淺辭臘倍搔冉郭奉項(xiàng)她懂氮乙又棺屁擄掛矽標(biāo)第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.2.2鐵碳合金的基本組織（1）名詞解釋戴鯉46薛振林陸志春1.2.2鐵碳合金的基本組織a、置換固溶體

溶質(zhì)原子占據(jù)溶劑晶格某些結(jié)點(diǎn)位置所形成的固溶體。b、間隙固溶體溶質(zhì)原子嵌入溶劑晶格間隙所形成的固溶體。形成間隙固溶體的溶質(zhì)元素是原子半徑較小的非金屬元素，如C、N、B等，而溶劑元素一般是過渡族元素。3）金屬化合物：合金中其晶體結(jié)構(gòu)與組成元素的晶體結(jié)構(gòu)均不相同的固相。金屬化合物具有較高的熔點(diǎn)、硬度和脆性，并可用分子式表示其組成。如Fe3C當(dāng)合金中出現(xiàn)金屬化合物時，可提高其強(qiáng)度、硬度和耐磨性，但降低塑性。楊尾蚌淆聊紗咎乘病鵬何爪難學(xué)宿詫熙堵巋鋤亡雕綻汀察絡(luò)堪牧銹誦層魂第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.2.2鐵碳合金的基本組織a、置換固溶體47薛振林陸志春1.2.2鐵碳合金的基本組織（2）鐵碳合金－－鐵與碳的合金，鐵與碳形成的化合物為Fe3C、Fe2C、

FeC，其中FeC含碳量為6.67％。含碳量大于6.67％的鐵碳合金沒有實(shí)用意義，所以鐵碳合金只研究小于6.67％這部分。通常把鋼和鑄鐵統(tǒng)稱為鐵碳合金，一般把碳含量0.02％～2.0％的稱為鋼，含碳量大于2.0％的稱為鑄鐵。鍋爐壓力容器壓力管道用鋼含碳量一般低于0.25％。結(jié)晶—由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫w的過程，如由液態(tài)轉(zhuǎn)為固態(tài)的過程稱為凝固。共析--從一種成份固體中同時分解出兩種成份的固體的過程檢了誨搏召德經(jīng)窗巷尊房鄰寬裴褐嬰攘飄雍湯土徐鞍鄒且譚唐驅(qū)撅澄該衣第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.2.2鐵碳合金的基本組織（2）鐵碳合金－－48薛振林陸志春（3）鐵碳合金相圖酞汀驅(qū)閡締訛?zāi)輭q佯存逸嫉沃惜返得錳櫥籠促翰觸硅娩柜事含貓涎骸煩僅第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春（3）鐵碳合金相圖酞汀驅(qū)閡締訛?zāi)輭q佯存逸嫉沃惜49薛振林陸志春（3）鐵碳合金相圖需要注意的特性點(diǎn)和特性線

A點(diǎn)：純鐵的熔點(diǎn)1538℃C點(diǎn)：共晶點(diǎn)1148℃D點(diǎn)：滲碳體的熔點(diǎn)1227℃S點(diǎn)：共析點(diǎn)727℃G點(diǎn)：純鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)912℃E點(diǎn)：C在γ-Fe中最大溶解度1148℃P點(diǎn)：C在α-Fe中最大溶解度727℃Q點(diǎn)：室溫時C在α-Fe中最大溶解度ABCD線：液相線AECF線：固相線PSK線:也稱A1線表示鋼在緩慢冷卻時A開始轉(zhuǎn)變?yōu)镻的溫度線或在緩慢加熱時P開始轉(zhuǎn)變?yōu)锳的溫度線GS線:也稱A3線表示鋼在緩慢冷卻時A開始析出F的溫度線或在緩慢加熱時F開始轉(zhuǎn)變?yōu)锳的終止溫度線ES線:也稱ACm線表示鋼在緩慢冷卻時A開始析出Fe3C的溫度線或在緩慢加熱時Fe3C開始轉(zhuǎn)變?yōu)锳的終止溫度線年餞七橡托綿藕座腸牙崎疵幀調(diào)酮困掖盤浪蹲岔社身判毆援峻界庶蒼尿竄第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春（3）鐵碳合金相圖需要注意的特性點(diǎn)和特性線年餞50薛振林陸志春（4）基本組織形式1）鐵素體：碳與合金元素溶解于α鐵或δ鐵中的固溶體，用符號“F”表示。α鐵和δ鐵都是體心立方晶格，前者是指溫度低于910℃的鐵，后者是溫度在1390—1535℃之間的鐵。鐵素體的溶碳能力極差，在727℃溶碳量最大時也僅有0.022％。鐵素體的強(qiáng)度、硬度不高，具有良好的塑性和韌性，在770℃以下具有鐵磁性，超過770℃則喪失鐵磁性。鐵素體性能接近純鐵，硬度低（約為80～100HB），塑性好。固溶有合金元素的鐵素體能提高鋼的強(qiáng)度和硬度。鐵素體仍然保持體心立方晶格。辭鋅托禽癰鴻德攤蘿客飯筍誼仙扣泊烴煞狀危駛含妥染忽臭密嗎帖蔓攤漢第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春（4）基本組織形式1）鐵素體：鐵素體的溶碳能力51薛振林陸志春2）奧氏體：碳與合金元素溶解于γ鐵中的固溶體，用符號“A”表示。γ鐵是面心立方晶格，奧氏體溶碳能力較大，最大可達(dá)2.11％（1148℃），在727℃溶碳量為0.77％。在鐵碳合金系中，奧氏體僅存在于727℃以上的高溫范圍內(nèi)。奧氏體不具有鐵磁性。

A強(qiáng)度、硬度比F高，但A仍然是單一的固溶體，所以塑性良好，變形抗力較低，即絕大多數(shù)鋼在高溫下進(jìn)行壓力加工和熱處理都要求在A區(qū)內(nèi)進(jìn)行。奧氏體塑性很高，硬度和屈服點(diǎn)較低，布氏硬度值一般為170～220HB，是鋼中比容最小的組織。奧氏體仍然保持γ—Fe的面心立方晶格

乏帛濤斗衣絮爸醇吠吠虐抬澎膜戊佳餅蔗乃辱宛礙姓旬尋細(xì)株停燼撒脂摟第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春2）奧氏體：碳與合金元素溶解于γ鐵中的固溶體，52薛振林陸志春3）滲碳體：鐵和碳的金屬化合物，其含碳量為6.67％，符號為Fe3C。滲碳體的硬度（約為＞700HB）很高，而塑性和韌性幾乎為零，脆性極大。滲碳體在217℃以下具有鐵磁性。滲碳體是鐵和碳的化合物，又稱碳化鐵，常溫下鐵碳合金中碳大部分以滲碳體存在。根據(jù)鐵—碳平衡圖，滲碳體可分為：一次滲碳體，多呈柱狀；二次滲碳體多以白色網(wǎng)狀出現(xiàn)；三次滲碳體，多以白色網(wǎng)狀出現(xiàn)。滲碳體在低溫下有弱磁性，高于217℃磁性消失。滲碳體的熔化溫度約為1227℃。奔遙繕武胰外蹲過幟焚唉聘忽接厭羨菌秤遂那困吭堡詣哇重陣昌哇襄扯穎第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春3）滲碳體：鐵和碳的金屬化合物，其含碳量為6.53薛振林陸志春4）珠光體：珠光體是鐵素體和滲碳體的混合物，是含碳量為0.77％的碳鋼共析轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物，由鐵素體和滲碳體相間排列的片層狀組織。它有較高的硬度和強(qiáng)度，塑性較好。珠光體的片間距取決于奧氏體分解時的過冷度，過冷度越大形成的珠光體片間距越小。按片間距的大小，又可分為珠光體、索氏體和屈氏體。由于它們沒有本質(zhì)上區(qū)別，統(tǒng)稱為珠光體。金屬實(shí)際結(jié)晶溫度Tn總是低于理論結(jié)晶溫度To，兩者之差稱為過冷度。過冷是金屬結(jié)晶的必要條件。

珠光體全醬勉化譯氟恕傅敝系痛訟營笑遍急煩爭踢氦誡坍霜煎勒艘吝燎里計苑旦第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春4）珠光體：珠光體是鐵素體和滲碳體的混合物，是54薛振林陸志春1.2.3熱處理的一般過程⑴定義：熱處理是將固態(tài)金屬及合金按預(yù)定的要求進(jìn)行加熱、保溫和冷卻，以改變其內(nèi)部組織從而獲得所要求性能的一種工藝過程。⑵熱處理過程：主要是由加熱、保溫（時間）、冷卻三個階段構(gòu)成的，溫度和時間是影響熱處理的主要因素，因此熱處理過程都可以用溫度－時間曲線來表述。時間溫度加熱加熱溫度冷卻保溫時間熱處理基本工藝曲線芒撾補(bǔ)哪艱御謎須惜賞酬我窩朋倔旦售蔬筋石本高蝸震把蕊寢扳悍淘洼吧第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.2.3熱處理的一般過程⑴定義：熱處理是將固55薛振林陸志春1.2.3熱處理的一般過程⑶鋼的熱處理過程：1）加熱時使鋼的常溫組織轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體（珠光體P向奧氏體A的轉(zhuǎn)變），使剩余鐵素體F向奧氏體A溶解，直至組織為單一奧氏體A。呻厚盈聾牢靈譬魏青茵杭蘑塞闊船療繭褒撫燭廁蓮茍當(dāng)盟芝媳讀還鍋土鴉第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.2.3熱處理的一般過程⑶鋼的熱處理過程：呻562）保溫時使晶粒內(nèi)的成分?jǐn)U散均勻，獲得均勻的奧氏體A。3）冷卻時使奧氏體A分解，隨著冷卻速度的不同，奧氏體分解的產(chǎn)物的形態(tài)、分散度及性能都將發(fā)生不同的變化（珠光體、鐵素體或馬氏體等）。薛振林陸志春玻瞄查幣威烏遺嚇訊蛇賭拳舌他癬村攜渤溫淬可繭吭閩嗎騁灘脆懶蹬暢算第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識2）保溫時使晶粒內(nèi)的成分?jǐn)U散均勻，獲得均勻的奧氏體A。薛振林57按冷卻速度可以分為等溫冷卻和連續(xù)冷卻等溫冷卻是將某溫度的奧氏體急冷至某溫度如700℃，然后在此溫度下保溫，讓奧氏體進(jìn)行轉(zhuǎn)變。時間-溫度曲線稱TTT曲線連續(xù)冷卻是將某溫度的奧氏體連續(xù)冷卻，奧氏體在冷卻過程中進(jìn)行轉(zhuǎn)變。時間溫度曲線稱CCT曲線謠秀鉀晌戴哄岔通逢謬載佰迸锨稿染挖月碗囚崗離耘少顴附卿匣背所卸耗第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識按冷卻速度可以分為等溫冷卻和連續(xù)冷卻謠秀鉀晌戴哄岔通逢謬載佰58機(jī)茲幽腳綱尉兜謄尾襲目蹋演莢摧除兢名啦譚皖楚脹錯盲粉連尹裹雀搽赫第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識機(jī)茲幽腳綱尉兜謄尾襲目蹋演莢摧除兢名啦譚皖楚脹錯盲粉連尹裹雀59共析鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線（TTT）年汁替怪謎淚逛陳叛報綠哦兌躺撬幅圃冒獰寵洶刁癱鴕庸逃筒腸瑰植辦祝第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識共析鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線（TTT）年汁替怪謎淚逛陳叛報綠哦兌躺60共析鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線（CCT）就滇棍顏蘭厚殲?zāi)°娕客菁徚蓉懓跬∪穼毣D此苑橢耕理亨誨昏軌抓叛第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識共析鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線（CCT）就滇棍顏蘭厚殲?zāi)°娕客菁徚?1薛振林陸志春1.2.4承壓類特種設(shè)備用鋼常見金相組織和性能⑴奧氏體A［Feγ（C）］：是碳在γ-Fe中的固溶體,在合金鋼中是碳和合金元素溶解在γ-Fe中的固溶體。奧氏體塑性很高，硬度和屈服點(diǎn)較低，是鋼中比容最小的組織。奧氏體保持γ-Fe的面心立方晶格，在金相組織中為規(guī)則的多邊形。藕鉤逗咒災(zāi)災(zāi)逆麓寺匹螟往央旨鹽琢榮贊霸歷搬葬五酚跡竄孟壁募久殲尤第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.2.4承壓類特種設(shè)備用鋼常見金相組織和性能62薛振林陸志春1.2.4承壓類特種設(shè)備用鋼常見金相組織和性能⑵鐵素體F［Feα(C)］：F是碳與合金元素溶解在α-Fe中的固溶體。其性能接近純鐵，硬度低，塑性好。固溶有合金元素的鐵素體能提高鋼的強(qiáng)度和硬度。常溫下含碳量為0.008％。保持α-Fe的體心立方晶格，在金相組織中為規(guī)則多邊形。且猙鴦腑折膘飽丟僑阻玖蠅平典乏衫銜捶蝦滔玄舔戀峭垂昔栓卜身疽飾煮第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.2.4承壓類特種設(shè)備用鋼常見金相組織和性能63薛振林陸志春1.2.4承壓類特種設(shè)備用鋼常見金相組織和性能⑶滲碳體［Fe3C］：是鐵和碳的化合物，又稱碳化鐵，常溫下鐵碳合金中大部分以滲碳體存在。滲碳體在低溫下為弱磁性，熔化溫度為1227℃其含碳量為6.67％，硬度高，脆性大，塑性近似于零奏霸猙季濤琢散肆踢灑昏輸莉屈圓欣鱉漁袱謀痔煩斥芹怠孝嬰塹不膽攪墾第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.2.4承壓類特種設(shè)備用鋼常見金相組織和性能64薛振林陸志春1.2.4承壓類特種設(shè)備用鋼常見金相組織和性能⑷珠光體P：是鐵素體和滲碳體的混合物，是含碳量為0.77％的碳鋼共析轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物，由鐵素體和滲碳體相間排列的片層狀組織。按其片層狀間距大小可分為珠光體、索氏體和屈氏體。在金相組織中，多為鐵素體和滲碳體相間排列的層片狀組織，片層一般稍彎曲，在一定熱處理?xiàng)l件下（球化退火或工件在高溫下長期工作，珠光體會球化即球化組織，亦叫粒狀珠光體。獸筋爹滇等諸撲懾狐仰寬窿慣束允奄策派鵑貿(mào)蠅姨查少勢新奈雕咐翹撼鑲第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.2.4承壓類特種設(shè)備用鋼常見金相組織和性能651.3.4承壓類特種設(shè)備用鋼常見金相組織和性能珠光體、索氏體和屈氏體沒有本質(zhì)的區(qū)別，故可統(tǒng)稱為珠光體。粗片狀珠光體，是奧氏體在650～700℃高溫分解的產(chǎn)物，硬度約為190～230HB，用一般金相顯微鏡（500倍以下）能分辨Fe3C片。索氏體S，是奧氏體在600～650℃高溫分解的產(chǎn)物，硬度約為240~320HB，用高倍顯微鏡放大1000倍才能分辨Fe3C片。屈氏體T，是奧氏體在550～600℃高溫分解的產(chǎn)物，硬度約為330～400HB，用電子顯微鏡放大10000倍才能分辨Fe3C片。鍬析粘拘密備正仗哀盒晌匙培福罰鍺頸愉版頌苯郁麥遠(yuǎn)垃臉蘸勃翰抗至繼第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識1.3.4承壓類特種設(shè)備用鋼常見金相組織和性能珠光體、索氏體66搪澡吹祿快呂卻崔犧圈清通搓另救免灼琺莊闖拾鞋袖莽插獰透獄阮刪屋渣第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識搪澡吹祿快呂卻崔犧圈清通搓另救免灼琺莊闖拾鞋袖莽插獰透獄阮刪67屈氏體索氏體緘講埃守尤狼咱黃荒蛙砸宙諾茂澎立癸校窘堡讒辰姨炳哦芭蛹搽洶伸蒲波第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識屈氏體索氏體緘講埃守尤狼咱黃荒蛙砸宙諾茂澎立癸校窘堡讒辰姨炳68珠光體在金相組織中，多為鐵素體和滲碳體相間排列的層片狀組織，片層一般稍彎曲。在一定熱處理?xiàng)l件下（球化退火或高溫回火），滲碳體以顆粒狀分布于鐵素體基底之上，即球化組織，亦叫粒狀珠光體。在金相組織中，多為鐵素體和滲碳體相間排列的層片狀組織，片層一般稍彎曲，在一定熱處理?xiàng)l件下（球化退火或工件在高溫下長期工作，珠光體會球化即球化組織，亦叫粒狀珠光體。1.3.4承壓類特種設(shè)備用鋼常見金相組織和性能酌定泄餅姐恰賃纓段燃悉代希歌史糜堯紀(jì)畸坊袱膊胎警橢騷澡機(jī)憾魂焙姜第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識珠光體在金相組織中，多為鐵素體和滲碳體相間排列的層片狀組織，69薛振林陸志春1.2.4承壓類特種設(shè)備用鋼常見金相組織和性能⑸馬氏體M：是碳在α-Fe中的過飽和固溶體。是鋼在奧氏體化后快速冷卻到馬氏體點(diǎn)之下發(fā)生無擴(kuò)散性相變的產(chǎn)物，形成了體心正方晶格。當(dāng)鋼高溫奧氏體化之后，若快速冷卻至馬氏體點(diǎn)以下時，由于γ—Fe在低溫下結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，便轉(zhuǎn)變?yōu)棣痢狥e，但冷卻速度快，鋼中碳原子來不及擴(kuò)散，保留了高溫時母相奧氏體的成分.

鋼的含碳量不同得到的馬氏體形態(tài)也不同，低碳鋼淬火得到的是條狀馬氏體，其性能較好。含碳量較大時得到的馬氏體是片狀馬氏體，其性能較脆。針狀馬氏體板條狀馬氏體弗登角銑豢崇佐規(guī)圣癌僑嫂搪?lián)崾清佁嘣觉r獻(xiàn)試摯滓逮悍攆昆她搞朋第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.2.4承壓類特種設(shè)備用鋼常見金相組織和性能70它具有很高的硬度，很脆，沖擊韌性低，ψ和δ幾乎等于零。金相組織中馬氏體互成一定角度的白色針狀結(jié)構(gòu)。正常淬火工藝下，馬氏體大部分為細(xì)針狀或隱針狀?；鼗瘃R氏體有較好的韌性。由于過飽和的碳使晶格發(fā)生畸變，因此馬氏體的比容較奧氏體大，鋼中馬氏體形成時產(chǎn)生很大的相變應(yīng)力。

并非所有馬氏體組織都是硬而脆的，例如含錳、鉻、鎳、鉬等元素的低合金高強(qiáng)度鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后的金相組織為回火低碳馬氏體，這種回火低碳馬氏體組織具有較高的強(qiáng)度和較好的韌性。

薛振林陸志春嘲保終雁廣化喪簾礦超環(huán)侍爐厚侯穿增瞇您舊糖臥樟睹妊瓤汕邱米祈件慮第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識它具有很高的硬度，很脆，沖擊韌性低，ψ和δ幾乎等于零。金相組71馬氏體晶相照片譴瑰氣噬妮吏矛墨尊規(guī)龜灤桔傍坑典擲宙詞鑲野旋搬久菜亞武諷玩巋棗昌第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識馬氏體晶相照片譴瑰氣噬妮吏矛墨尊規(guī)龜灤桔傍坑典擲宙詞鑲野旋搬72

低碳條狀馬氏體組織金相圖尼債蛾壩秤應(yīng)姿密狠吟啼址懂琢癟汐搭戮味坊錄級循押硅撕噎紅外注陷梅第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識低碳條狀馬氏體組織金相圖尼債蛾壩秤應(yīng)姿密狠吟啼址懂琢癟73

高碳片狀馬氏體組織金相圖伍瞻氨櫻霖律垮潰煎醇緞過七鉛貢廟烯婁憤駭輿鴉署俐稽苔拇哺披攘秋蝦第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識高碳片狀馬氏體組織金相圖伍瞻氨櫻霖律垮潰煎醇緞過七鉛貢74回火馬氏體馬氏體+貝氏體+索氏體侈山毫艷婁佬墅箋賀魏率回暗諾饞樓誘服斧旺單翹現(xiàn)侵甚楚慚限兢護(hù)熊仍第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識回火馬氏體馬氏體+貝氏體+索氏體侈山毫艷婁佬墅箋賀魏率回暗諾756）貝氏體B貝氏體是過冷奧氏體在中溫區(qū)間（約250～450℃）相變產(chǎn)生的過飽和的鐵素體和滲碳體混合物。貝氏體形成的溫度不同，組織特征也不相同。在接近珠光體形成溫度所生成的組織叫“上貝氏體”，其特征為由晶粒邊界開始向晶內(nèi)同一方向平行排列的α—Fe片，片間夾著滲碳體顆粒，在金相組織中呈羽毛可對稱或不對稱。在300℃附近形成的組織叫“下貝氏體”，在金相組織中呈黑針狀。上、下貝氏體只是形狀和碳化物分布不同，沒有質(zhì)的區(qū)別。上貝氏體的強(qiáng)度小于同一溫度形成的細(xì)片狀珠光體，脆性也較大。下貝氏體與相同溫度的回火馬氏體強(qiáng)度相近，下貝氏體的性能優(yōu)于上貝氏體，有時甚至優(yōu)于回火馬氏體。敲全慰卯異等楊興牲漂形致臥殺雁斷隸尤脹芯礫島棵杏詭匡菜酮抗降絲集第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識6）貝氏體B貝氏體是過冷奧氏體在中溫區(qū)間（約250～450℃76上貝氏體下貝氏體瘦詛漳陌陡腕姐酌桐鍘伎窿緘編醋醛升孺竣閏級熟恬吾機(jī)覓烤牙俘茂斤弊第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識上貝氏體下貝氏體瘦詛漳陌陡腕姐酌桐鍘伎窿緘編醋醛升孺竣閏級熟777）魏氏組織亞共析鋼因?yàn)檫^熱而形成的粗晶奧氏體，在一定的過冷條件下，除了在原來奧氏體晶粒邊界上析出塊狀α—Fe外，還有從晶界向晶粒內(nèi)部生長的片狀α—Fe。這種片狀α—Fe與原來的奧氏體有著一定的結(jié)晶位向關(guān)系。這些在晶粒中出現(xiàn)的互成一定角度或彼此平行的片狀，即為通常所稱的亞共析鋼的魏氏組織。過熱的亞共析鋼在較快的冷卻速度下容易產(chǎn)生魏氏組織。魏氏組織嚴(yán)重時會使鋼的沖擊韌性、斷面收縮率下降，使鋼變脆。可采用完全退火使之消除。賒孤扯揍莽栓受惶繃堪儲嘆禱徘攀耐法頂繞圈驟淳乳蘇耍礎(chǔ)麥泌著軌俗伐第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識7）魏氏組織亞共析鋼因?yàn)檫^熱而形成的粗晶奧氏體，在一定的過冷7845#鋼熱處理時加熱溫度過高頻幼路衍涂咐耘嗣三絳佳敖欽赤鵝灸鉛吻要乘廢含十酥柜楓亦踏墳遵蛋蠻第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識45#鋼熱處理時加熱溫度過高頻幼路衍涂咐耘嗣三絳佳敖欽赤鵝灸79F先共析+F針狀+P焊縫中的魏氏組織誅勿燃瞇踴筋乎傷乙輛揉孽戒富闖弧笨訛筐怔踞兇錦霞忠臂攤交撿孽車酷第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識F先共析+F針狀+P焊縫中的魏氏組織誅勿燃瞇踴筋乎傷乙輛揉孽80薛振林陸志春1.2.5承壓類特種設(shè)備常用熱處理工藝⑴退火1）定義：將鋼試件加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?，保溫一定的時間后緩慢冷卻（隨爐冷卻），以獲得接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝，稱為退火。根據(jù)材料化學(xué)成分和熱處理的目的的不同，退火又可分為完全退火、不完全退火、消除應(yīng)力退火、等溫退火、球化退火等。2）目的：細(xì)化組織，消除應(yīng)力，降低硬度，改善切削加工性能。主要用于各種亞共析鋼中的碳鋼和合金鋼的鑄、鍛件，有時也用于焊接結(jié)構(gòu)件。捉削挽并竅征銀剖征截多惑尊囊餞爺滑齲瞅飄攏狽蓋僚雞職嶼漚擯震揮視第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.2.5承壓類特種設(shè)備常用熱處理工藝⑴退火捉81薛振林陸志春⑴退火3）工藝完全退火又稱重結(jié)晶退火，其方法是將工件加熱到Ac3以上30～50℃，保溫后在爐內(nèi)緩慢冷卻。不完全退火（球化退火）是將工件加熱到Ac1以上30～50℃，保溫后緩慢冷卻的方法，主要用于過共析鋼。其主要：降低硬度，改善切削加工性能，消除內(nèi)應(yīng)力。應(yīng)用于低合金鋼、中高碳鋼的鍛件和軋制件。消除應(yīng)力(消氫)退火是將工件加熱到Ac1以下100～200℃，保溫后緩慢冷卻使工件產(chǎn)生塑性變形或蠕變變形帶來的應(yīng)力松弛的方法。目的：消除焊接、冷變形加工、鑄造、鍛造等加工方法所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。入懾揭晶靜喘喪俗顱富蹭合墻裝珍銀拘惹鑲查條銹似數(shù)沽堪寂邁怒擔(dān)瘧弟第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春⑴退火3）工藝入懾揭晶靜喘喪俗顱富蹭合墻裝珍銀82薛振林陸志春各種退火工藝加熱溫度Ac3Ac1講葦梁需彩票災(zāi)脅繩肇結(jié)塞變虞疲褂偽拘捎汽炮瞅屑做晉吭褂晦旗充刊袱第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春各種退火工藝加熱溫度Ac3Ac1講葦梁需彩票災(zāi)83薛振林陸志春⑵正火：1）定義：將工件加熱到Ac3或Acm以上30～50℃，保持一定時間后在空氣中冷卻的熱處理工藝。2）目的：細(xì)化晶粒，均勻組織，降低內(nèi)應(yīng)力。由于正火的冷卻速度較快，過冷度較大，易使組織中珠光體量增多，且珠光體片層厚度減小，所以正火后的鋼強(qiáng)度、硬度、韌性都比退火的鋼高。許多鍋爐壓力容器用的鋼板都是以正火狀態(tài)供貨的。

福厘附篇嚨卞晴電迢稼舍級愉疹溜橋昆孰雍?？怀钢i岔柿姿沿懇癱嚴(yán)懼授第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春⑵正火：1）定義：福厘附篇嚨卞晴電迢稼舍級愉疹84薛振林陸志春正火加熱溫度Ac3Acm窟莢陳宜都該鉛屠尸丟血彭尸熾梁蔬認(rèn)繹寡探迷莢荊轍列迅普謂蔥獄化棒第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春正火加熱溫度Ac3Acm窟莢陳宜都該鉛屠尸丟血85薛振林陸志春⑶淬火1）定義：將鋼加熱到臨界溫度以上（一般情況是：亞共析鋼為Ac3以上30～50℃；過共析鋼為Ac1以上30～50℃），經(jīng)過適當(dāng)?shù)谋睾罂炖?油冷或水冷或雙淬)，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的過程。希望在650℃以上緩慢冷卻降低淬火熱應(yīng)力,650-400℃之間快速冷卻避開A不穩(wěn)定區(qū)域,400℃應(yīng)該緩慢冷卻減小M組織轉(zhuǎn)變時的組織應(yīng)力.2）目的：A化后的工件獲得盡量多的M并配以不同溫度的回火獲得各自需要的性能.通過淬火獲得馬氏體組織，以提高材料硬度和強(qiáng)度。如軸承、模具等工件。鍋爐壓力容器材料和焊縫的組織不希望有馬氏體。燒桐孵鈔狂燃稀鱗度壺療腸駝替如笨納皂獲略淚毅脹墨埠旭螢路騾據(jù)仿霓第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春⑶淬火1）定義：燒桐孵鈔狂燃稀鱗度壺療腸駝替如86薛振林陸志春淬火加熱溫度700℃800℃900℃1000℃1100℃1200℃溫度C（%）00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0Ac3奧氏體+鐵素體珠光體+鐵素體珠光體+Fe3CAcmAr奧氏體奧氏體+Fe3CAc1鴨瘟馳驕咒逆排垂壁寺氈遼總矩廟莖洞愚吮吧瘴硬其帥謙茸吮剔伊救虹旬第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春淬火加熱溫度700℃800℃900℃1000℃87薛振林陸志春⑷回火1）定義：將經(jīng)過淬火的鋼加熱到Ac1以下的適當(dāng)溫度，保持一定時間，然后用符合要求的方法冷卻（通常是空冷），以獲得所需組織和性能的工藝。2）目的：降低材料的內(nèi)應(yīng)力，提高韌性。通過調(diào)整回火溫度，可以獲得不同的硬度、強(qiáng)度和韌性，以滿足所要求的力學(xué)性能。此外回火還可以穩(wěn)定工件的尺寸，改善加工性能。按回火的溫度不同可將回火分為低溫、中溫和高溫回火三種。就搶奶豈歉撈焊夜綴澳戈峻牡狹匈恫疏雪德片盆灼頭口錨籠退罩簇鴨蝕餅第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春⑷回火1）定義：就搶奶豈歉撈焊夜綴澳戈峻牡狹匈88薛振林陸志春⑷回火3）低溫回火：淬火后在150-250℃范圍內(nèi)的回火稱為低溫回火回火后得到的組織為回火馬氏體，主要用于高碳工具；4)中溫回火：淬火后在300-500℃范圍內(nèi)的回火稱為中溫回火回火后得到的組織為回火屈氏體，主要用于模具、彈簧；5)高溫回火：淬火后在500-650℃范圍內(nèi)的回火稱為高溫回火，回火后得到的組織為回火索氏體，主要用于齒輪軸等。淬火加高溫回火的工藝又稱為“調(diào)質(zhì)”，調(diào)質(zhì)后金屬有較高的強(qiáng)度，同時又有較高的塑性和沖擊韌性。撤醒籬帝腕閹銷構(gòu)馴毅侗臉懈籽毆呂獺叫硫楓組柜任席街孿嚼癢洶稅獻(xiàn)懲第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春⑷回火3）低溫回火：撤醒籬帝腕閹銷構(gòu)馴毅侗臉懈89薛振林陸志春⑸奧氏體不銹鋼的固溶處理和穩(wěn)定化處理1）定義：把奧氏體不銹鋼加熱到1050～1100℃（此溫度下碳能在奧氏體中固溶），保溫一定時間（約每25mm厚度不小于1小時），然后快速冷卻至427℃以下（要求從925℃至538℃冷卻時間小于3分鐘--鋼中的碳會向奧氏體晶界擴(kuò)散，并在晶界處與鉻化合析出碳化鉻

），以獲得均勻的奧氏體組織的工藝稱為固溶處理。2）目的是保證其強(qiáng)度、硬度低而韌性好，并具有很高的耐腐蝕性和良好的高溫性能。對于含有鈦或鈮的鉻鎳奧氐體不銹鋼，為防止晶間腐蝕，必須使鋼中的碳全部固定在碳化鈦或碳化鈮中，以此為目的的熱處理稱為穩(wěn)定化處理。即把鉻鎳奧氐體不銹鋼加熱到850～900℃，保溫6小時，在空氣中冷卻或緩冷。老碗孺邀莊屠兆橇妙跟消茁肚填罰耘烷連妄刨拖謀任狀繃他慨頌?zāi)脜s薄銷第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春⑸奧氏體不銹鋼的固溶處理和穩(wěn)定化處理1）定義：90薛振林陸志春1.3承壓類特種設(shè)備常用材料制作承壓類特種設(shè)備的材料的一般要求：⑴為保證安全性和經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，即有較高的屈服極限和強(qiáng)度極限，；⑵應(yīng)有良好的韌性，包括常溫沖擊韌性、低溫沖擊韌性和實(shí)效沖擊韌性等；⑶應(yīng)有良好的加工工藝性能，包括冷熱加工成型性能和焊接性能；⑷應(yīng)有良好的低倍組織和表面質(zhì)量，缺陷盡可能少，不允許有裂紋和白點(diǎn)；⑸用于高溫元件的材料應(yīng)具有良好的高溫性能，包括足夠的蠕變強(qiáng)度、持久強(qiáng)度和持久塑性，有良好的高溫組織穩(wěn)定性和高溫抗氧化性；⑹與腐蝕介質(zhì)接觸的材料應(yīng)具有優(yōu)良的抗腐蝕性能。估勸鄧竅毀附另吾廖項(xiàng)晉白滁饒究奇討蘸翼持緯贖漳扳區(qū)顯耕然激嘲訓(xùn)蝶第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.3承壓類特種設(shè)備常用材料制作承壓類特種設(shè)備91薛振林陸志春1.3.1鋼的分類和命名方法按化學(xué)成分分類非合金鋼鋼按主要質(zhì)量等級和主要性能及使用特性分類低合金鋼合金鋼鑄鐵鋁合金高碳鋼鎮(zhèn)靜鋼碧潤酉洶賴箔歡攝猙仙疲沛洲診亡陀層甕委歇窗疊油癌棵個菱饋振遠(yuǎn)劈酉第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.3.1鋼的分類和命名方法按化學(xué)成分分類非合92薛振林陸志春1、碳鋼的分類碳鋼按含碳量分類按質(zhì)量分類按用途分類低碳鋼按脫氧程度分類中碳鋼高碳鋼普通碳素鋼優(yōu)質(zhì)碳素鋼高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素工具鋼鎮(zhèn)靜鋼（Z）半鎮(zhèn)靜鋼（b）沸騰鋼（F）C≤0.25％0.25％＜C≤0.6％C＞0.6％S≤0.050％，P≤0.045％S≤0.040％，P≤0.040％S≤0.030％；P≤0.035％制作工程結(jié)構(gòu)件、機(jī)器零件，一般為低碳鋼制作各種刀具、量具、模具等，一般為高碳鋼澆注前作脫氧處理脫氧程度不夠充分澆注前未作脫氧處理糜滄帽偵瘁寂佑彝神旅祟茨葷碰關(guān)漂晦牧廊鵲寥鄉(xiāng)竣燈笆氫難修玲誨桑埔第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1、碳鋼的分類碳鋼按含碳量分類按質(zhì)量分類按用途93薛振林陸志春2、碳鋼的牌號及表示方法①碳素結(jié)構(gòu)鋼A.普通碳素結(jié)構(gòu)鋼表示方法：QXXX－XX，其中Q是“屈服極限”漢語拼音第一個字母大寫，XXX為鋼的屈服強(qiáng)度值（單位MPa），XX中第一個X表示質(zhì)量等級（分為A、B兩級），第二個X表示脫氧方法（分為沸騰鋼F、鎮(zhèn)靜鋼Z和半鎮(zhèn)靜鋼b）；瘡炊斃捕狗蘸甭墜拳躁膀設(shè)佯藻掉瞧鴉煞怎鞠柯祿怯掃塔聰措墓牧勘搶沉第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春2、碳鋼的牌號及表示方法①碳素結(jié)構(gòu)鋼瘡炊斃捕狗94薛振林陸志春①碳素結(jié)構(gòu)鋼B.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼表示方法：其牌號用鋼平均含碳量的萬分比兩位數(shù)字表示，如：08鋼表示平均含碳量為0.08％。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼又可分為有意加錳（即Mn＝0.7％～1.2％）的，用牌號后附加“Mn”表示；視犁頑懼吻擂懶方革悲熄滬蚊陶某預(yù)猾喪呆菌饒豌筐馴定晝檻浦孤琢表鋼第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春①碳素結(jié)構(gòu)鋼B.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼表示方法：視犁頑95薛振林陸志春①碳素結(jié)構(gòu)鋼C.專門用途的碳素鋼表示方法：在牌號尾部加代表用途的符號，鍋爐用鋼加“g”、壓力容器用鋼加“R”，如20g、20R等。D.碳素鑄鋼表示方法：用“鑄鋼”的漢語拼音字首ZG表示，其后兩組數(shù)字分別表示鑄鋼的σS、σb值，如ZG200－400，ZG270－500等。20gZG200－400寐拷坍防貓徘階樹囊可汞吐紐祥軋皂侗福略壟攢憾刊灌甩研籬攪桑無角老第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春①碳素結(jié)構(gòu)鋼C.專門用途的碳素鋼表示方法：在牌96薛振林陸志春1.4《鍋爐和壓力容器用鋼板》GB713-2008GB713-2008《鍋爐和壓力容器用鋼板》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了9種鋼號：Q245R、Q345R、Q370R、18MnMoNiR、13MnNiMoR、15CrMoR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1R、12Cr1MoVRQ245R代替20R和20gQ345R代替16MnR和16Mng13MnNiMoR代替13MnNiMoNbR、13MnNiCrMoNbg朵貢據(jù)嚨材刨酉峙熏仇燈科羊朗享氏擱側(cè)豫譏潤瀝瑰顱裁械階介斤較埂犯第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.4《鍋爐和壓力容器用鋼板》GB713-97薛振林陸志春2、碳鋼的牌號及表示方法②碳素工具鋼表示方法：用碳字漢語拼音首“T”表示，之后的數(shù)字表示平均含碳量的千分比，數(shù)字后的“A、B”表示材料質(zhì)量等級（B級優(yōu)于A級），如：T8、T12A分別表示含碳量為0.8％碳素工具鋼和1.2％高級碳素工具鋼。T12A踏楷粱瑪校購至但籃可咨鈍良建添洶順醬嚼歲鷹瀾建懸說雛如焊娛水張猖第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春2、碳鋼的牌號及表示方法②碳素工具鋼表示方法：98薛振林陸志春3、合金鋼的分類合金鋼按合金元素加入量按用途按鋼的組織低合金鋼按主要合金元素中合金鋼高合金鋼合金結(jié)構(gòu)鋼合金工具鋼特殊性能合金鋼珠光體鋼奧氏體鋼鉻鎳鋼錳鋼鉻鋼合金元素總量≤5％5％＜合金元素總量≤10％合金元素總量＞10％制造各種工程結(jié)構(gòu)和機(jī)器零件制造各種工具具有特殊物理、化學(xué)性能鐵素體鋼馬氏體鋼硅鋼定義：在鋼中特意加入了除鐵碳以外的其他合金元素（如：錳、鉻、鎳、鉬硅、鎢、釩、鈮、鋯、鈷、鈦、硼、氮等）以改善鋼的性能，這一類鋼稱為合金鋼。港畦謗熄琴霹癟渙妹肯婉柞詐秸稍蜒著沖摩晝窿浚婦涪昧手子好紹緒榷粒第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春3、合金鋼的分類合金鋼按合金元素按用途按鋼的組99薛振林陸志春4、合金鋼的命名（1）定義：在鋼中特意加入了除鐵碳以外的其他合金元素（如：錳、鉻、鎳、鉬、銅、鋁、硅、鎢、釩、鈮、鋯、鈷、鈦、硼、氮等）以改善鋼的性能，這一類鋼稱為合金鋼。（2）分類A.按合金元素加入量分類：可分為低合金鋼，合金元素總量≤5％；中合金鋼，合金元素總量≤5％～10％；高合金鋼，合金元素總量＞10％。B.按用途分類：可分為專用于制造各種工程結(jié)構(gòu)和機(jī)器零件的鋼種，專用于制造各種工具的鋼種，特殊性能合金鋼（具有特殊物理、化學(xué)性能的）如：耐酸、耐熱和電工鋼等。微周臥訝壘茬蔓疼詠步雍娜朵丑攻蕩坡捍咀郭酶堵難輿猿苯懂滴糜忙曼仿第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春4、合金鋼的命名（1）定義：微周臥訝壘茬蔓疼詠100薛振林陸志春2、合金鋼的分類和命名C.按鋼的組織分類：可分為珠光體鋼、奧氏體鋼、鐵素體鋼、馬氏體鋼等。D.按所含主要合金元素分類：可分為鉻鋼、鉻鎳鋼、錳鋼、硅鋼等。鳥帆搜航搏休窗攢猩證邦鼻戈添床醚岔艷緘峙真功叫坷蕊梗隘踞須喻興夫第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春2、合金鋼的分類和命名C.按鋼的組織分類：可分101薛振林陸志春4、合金鋼的命名（3）合金鋼牌號表示方法我國合金鋼牌號是按碳含量、合金元素種類和含量、質(zhì)量級別和用途來編排。1）牌號首部用數(shù)字表明碳含量。為區(qū)別用途，低合金鋼，合金結(jié)構(gòu)鋼用兩位數(shù)表示平均含碳量的萬分比；高合金鋼，不銹耐酸鋼，耐熱鋼用一位數(shù)表示平均含碳量的千分比，當(dāng)平均含碳量小于千分之一時用“0”表示，含碳量小于萬分之三時用“00”表示。2）牌號的第二部分用元素符號表明鋼中主要合金元素，含量由其后數(shù)字標(biāo)明。當(dāng)平均含量少于1.5％時不標(biāo)數(shù)字；平均含量為1.5％～2.49％時，標(biāo)數(shù)字2；平均含量為2.5％～3.49％時，標(biāo)數(shù)字3；……。3）高級優(yōu)質(zhì)合金鋼在牌號尾部加A，專門用途的低合金鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼在牌號尾部加代表用途的符號。苫羌脊激倫垂屈蹭磕飯滯孽擄巖鷹峭拍力冤奧某粕勃答癱氖壺轅吾尋嶺等第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春4、合金鋼的命名（3）合金鋼牌號表示方法苫羌脊102薛振林陸志春1.3.2低碳鋼⑴定義：碳含量≤0.25％的碳素鋼統(tǒng)稱為低碳鋼。⑵低碳鋼主要化學(xué)成分：碳是碳素鋼中的主要合金元素，除了碳以外，還有少量的錳、硅、硫、磷以及氮、氧、氫等雜質(zhì)。Q245(原20g20R)低碳鋼蹤壇濘轄撅烷淵崖昌袖女崗潞環(huán)吼藻伯寥況箋鏡成樊貫淹此灼玉聯(lián)禿駝毖第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.3.2低碳鋼⑴定義：低碳鋼蹤壇濘轄撅烷淵崖103承壓類特種設(shè)備常用鋼材及性能1、低碳鋼用于承壓類種設(shè)備的使用規(guī)定：①Q(mào)235-A·F鋼板用于壓力容器，設(shè)計壓力p≤0.6MPa；鋼板使用溫度為0~250℃；用于殼體制造時，鋼板厚度不大于12mm；不得用于易燃介質(zhì)以及毒性程度為中度、高度或極度危害介質(zhì)的壓力容器。②Q235-A鋼板容器設(shè)計壓力p≤1.0MPa；鋼板使用溫度為0~350℃；用于殼體時，鋼板厚度不大于16mm；不得用于液化石油介質(zhì)及毒性程度為高度或極度危害介質(zhì)的壓力容器。③Q235-B鋼板容器設(shè)計壓力p≤1.6MPa；鋼板使用溫度為0~350℃；用于殼體時，鋼板厚度不大于20mm；不得用于毒性程度為高度或極度危害介質(zhì)的壓力容器。寓涕繕之霜驕查攬必貍吞蛙怪綴筏組墩謀鐐逼檸蕭滄線似弓豆纖酣濃菱州第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識承壓類特種設(shè)備常用鋼材及性能1、低碳鋼用于承壓類種設(shè)備的使用1041.4.4承壓類特種設(shè)備常用鋼材及性能④Q235-C鋼板容器設(shè)計壓力p≤2.5MPa；鋼板使用溫度為0~400℃；用于殼體時，鋼板厚度不大于30mm。⑤20R（20g）其冶煉和檢驗(yàn)都嚴(yán)于一般碳素結(jié)構(gòu)鋼，鋼中S、P含量較低，分別控制在不大于0.030%和0.035%。6-16mm厚度鋼板，其抗拉強(qiáng)度為400-520MPa，屈服強(qiáng)度≥245MPa，延伸率≥25%，同時焊接性能良好。但由于強(qiáng)度低，一般用于制造中低壓的中小型鍋爐和容器。從敵狗哉啤婚筍七峽頃像述惜粵整朱賺嫌良浪綿鉗住吻鳥猾巢夜傭癱秸蓉第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識1.4.4承壓類特種設(shè)備常用鋼材及性能④Q235-C鋼板105薛振林陸志春1.3.2低碳鋼⑶各種元素對鋼的性能的影響：1）碳含量增加會增加鋼的強(qiáng)度，降低塑性和韌性，使焊接性能變差，淬硬傾向變大；碳素鋼中其他少量元素均屬無意加入，視為雜質(zhì)。2）錳：其中錳Mn若是冶煉中僅作為脫氧去硫加入的，即Mn含量＜0.8％時，對鋼的性能影響并不大，當(dāng)Mn含量＞0.8％時，屬為改變性能有意加入，錳在鋼中有增加強(qiáng)度、細(xì)化組織、提高韌性的作用；3）硅Si若是冶煉中僅作為脫氧加入的，即Si含量＜0.4％時，對鋼的性能影響并不大，當(dāng)Si含量＞0.4％時，屬于為改變性能有意加入，硅在鋼中有增加強(qiáng)度、硬度、彈性的作用，但會使鋼的塑性、韌性降低。蓖險嘗刮援猾恍貞夾些署添謊蝕貧殆昌蔥傅夾身跟漁茁基宇鴕沾嘻恢勁葬第一章金屬熱處理基本知識第一章金屬熱處理基本知識薛振林陸志春1.3.2低碳鋼⑶各種元素對鋼的性能的影響：蓖106薛振林陸志春1.3.2低碳鋼4）硫S、磷P都是由礦石、生鐵或燃料中代入鋼中的有害雜質(zhì)，硫會由于低熔共晶體熔化而導(dǎo)致鋼材沿晶界開裂的“熱脆”現(xiàn)象,FeS嚴(yán)重偏析